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2020年  35卷  第2期

2020-02ML 目录
2020, 35(2): 1-2.
摘要:
动物科学
羊口疮病毒疫苗株和ORFV-PN株ORFV011基因的比较分析
林裕胜, 江锦秀, 张靖鹏, 游伟, 胡奇林
2020, 35(2): 124-129. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.002
摘要:
  目的  比较分析羊口疮病毒疫苗株与ORFV-PN株ORFV011基因的分子特点、编码蛋白的生物学功能差异,为福建省羊口疮的科学防控提供理论指导。  方法  对羊口疮疫苗株和ORFV-PN株ORFV011基因进行克隆和测序,运用生物信息学相关软件比较分析两者测序结果的差异。  结果  测序结果显示,疫苗株和ORFV-PN株ORFV011基因均由1 137个核苷酸组成,编码378个氨基酸。核苷酸序列和氨基酸序列相似性比较显示,ORFV-PN与疫苗株和弱毒株D1701株ORFV011基因核苷酸序列相似性分别为98.6%和98.4%,氨基酸序列相似性均为98.7%。与疫苗株相比,ORFV-PN株共有16处核苷酸变异和5处氨基酸变异。在蛋白二级结构上,ORFV-PN株和疫苗株α-螺旋占比分别为34.13%(129/378)和30.42%(115/378),β-转角占比分别为6.08%(23/378)和6.88%(26/378),无规则卷曲占比分别为37.30%(141/378)和39.15%(148/378),β-折叠占比分别为22.49%(85/378)和23.54%(89/378)。蛋白三级结构上,ORFV-PN株预测的三维结构与疫苗株的三维结构在α-螺旋和无规则卷曲上有一定的差异。  结论  福建省羊口疮病毒ORFV011基因出现变异,应当引起广大兽医工作者的重视,有关部门应当加强对羊口疮的监测。
基于Illumina Hiseq 4000 高通量测序平台的暗色唇鲮线粒体基因组特征分析
韩耀全, 黄励, 朱琼华, 吴伟军, 何安尤, 施军, 李育森
2020, 35(2): 130-139. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.003
摘要:
  目的  研究暗色唇鲮(Semilabeo obscurus)的分子遗传学特性,为暗色唇鲮种质资源遗传多样性分析和分子标记研究提供基础数据。  方法  利用高通量第二代测序技术,构建暗色唇鲮线粒体基因组全序列,分析序列的结构特征。  结果  暗色唇鲮的线粒体基因组全序列长度16 598~16 599 bp,GC含量42.65%~42.7%,共含有13个蛋白编码基因、22个tRNA、2个rRNA(12S-rRNA和16S-rRNA)以及1个控制区。线粒体基因组除ND6外,GC-skew值均为负值,COXI、ND3以及ND6的AT-skew值为负值,其余基因的AT-skew值均为正值。暗色唇鲮的13个蛋白编码基因氨基酸总长为3 794 aa,偏好密码子(RSCU>2)分别是终止密码子Arg(CGA)、Gly(GGA)、Leu(CTA)、Pro(CCA)、Ser(TCA)以及终止密码子Stp(TAA)。暗色唇鲮(唇鲮属Semilabeo)与泉水鱼Pseudogyrinocheilus prochilus的亲缘关系最近,和卷口鱼Ptychidio jordani、直口鲮Rectoris posehensis、异华鲮Parasinilabeo assimilis存在较高的亲缘关系。  结论  暗色唇鲮的线粒体基因组结构和基因排列顺序与鱼类基因组典型结构和排列一致。
园艺科学
文心兰NPR1基因的克隆与诱导抗性过程中的表达分析
郑世仲, 王培育, 张春柳, 江胜滔, 江金兰, 颜沛沛, 叶炜, 赖钟雄
2020, 35(2): 140-149. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.004
摘要:
  目的  探明文心兰NPR1基因在诱导抗性过程中的生理作用。  方法  利用RACE技术克隆文心兰NPR1基因全长,并进行相关生物信息学分析和遗传进化树的构建;以印度梨形孢共培养、水杨酸(SA)和茉莉酸甲酯(MeJA)处理文心兰,分析菊欧文氏杆菌导致的软腐病抗性影响及NPR1基因的表达特性变化。  结果  克隆得到的2条基因序列长度分别为1 804 bp和1 902 bp,编码555、556个氨基酸,均为NPR1类型,分别命名为OgNPR1-1OgNPR1-2;文心兰两个NPR1基因在未接菌的情况下均呈现低表达量,在接种共生菌印度梨形孢后轻微上调表达,在接种菊欧文氏杆菌后显著上调表达,而在印度梨形孢共生菌的存在下,接种菊欧文氏杆菌使两个NPR1基因表达更为活跃;同时,相比印度梨形孢共生菌处理,两个NPR1基因均在外源SA、MeJA处理下接种菊欧文氏杆菌表现为更显著上调表达;此外,共生印度梨形孢可显著提高文心兰对菊欧文氏杆菌导致软腐病的抗性,限制软腐病病症在非接病叶片的扩展。  结论  在共生印度梨形孢的文心兰植株中,印度梨形孢显著提高了文心兰NPR1基因响应菊欧文氏杆菌的表达水平,虽然上调水平不及SA和MeJA激素处理的水平,却使文心兰植株表现出更强的对抗软腐病的能力。
乌龙茶种质资源矿质元素含量特征分析与评价
郑淑琳, 石玉涛, 王飞权, 张渤, 王涵, 林立, 石元值, 叶乃兴
2020, 35(2): 150-160. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.005
摘要:
  目的  探明不同乌龙茶种质资源中矿质元素含量特征,明确乌龙茶种质资源的特征矿质元素,筛选出矿质营养高效的种质,为乌龙茶品种创新提供科学依据。  方法  以34份乌龙茶种质资源为试材,测定18种主要矿质元素含量,运用因子分析和聚类分析对矿质元素含量特征进行分析和评价。  结果  18种矿质元素平均含量由高到低次序为K>P>S>Mg>Ca>Mn>Al>Fe>Na>Zn>Ba>Cu>B>Ti>Ni>Cr>Co>Se,变异系数在15.75%~69.43%,遗传多样性指数为1.27~2.21。Shapiro-Wilk检验表明B、K、Mg、Mn、Na、Ni、P、S、Se、Zn等10种元素含量呈正态分布,Al、Ba、Ca、Co、Cr、Cu、Fe、Ti等8种元素含量呈偏态分布。相关性分析表明各元素之间存在复杂的关联性。通过主成分分析,将18种矿质元素综合为5个主成分,代表了18种矿质元素77.40%的信息。聚类分析将34份乌龙茶种质资源分为3类。  结论  34份乌龙茶种质资源中18种矿质元素的组成存在差异,乌龙茶种质资源的特征元素是Mn、Ca、Mg、Al、K、P、S,可分为高P、Zn,低Al、Ca、Mn、Mg类型,高Al、Ca、Mn、Mg、K、S类型和低K、P、S、Zn类型3类。矿质元素富集能力强、矿质营养高效的5份乌龙茶种质是芝兰香、本山、瑞香、铁观音、黄旦,可作为推广栽培、新品种选育和产品开发的优良亲本材料。
梨晚期花发生规律、特征特性及影响因素调查与分析
黄新忠, 曾少敏
2020, 35(2): 161-168. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.006
摘要:
  目的  为加深对梨晚期花利用价值认识和为开展梨晚期花形成机理及促生技术研究提供借鉴,  方法  采取定点跟踪调查方法,对梨晚期花发生时间、发生部位、花果特征特性及影响发生因素,展开较为系统观察调查分析,  结果  梨晚期花发生于春季开花后至9月之间,其中果实迅速膨大期、果实缓慢增大期、果实迅速增大期、贮藏营养积累期分别占70.72%、16.89%、7.93%、4.46%;发生部位包括当年抽生果台副梢、中长梢和多年生枝不定芽梢顶端,占比分别为94.64 %、4.29%、1.07%。与梨正常花相比,晚期花序轴较长,似呈基部多带3~4片叶伞房花序;花着生间距大、花柄长、花托小;开花顺序为中花先开,边花后开。梨晚期花具有一定结果能力,‘黄花’梨发生于果实迅速膨大期、果实缓慢增大期、果实迅速增大期、贮藏营养积累期的坐果率分别为43.23%、16.61、29.44%、29.48%,尤其是早期发生于果台副梢上的果实可正常成熟为可食用的商品果。不同品种间比较,以花芽易形成且开花期长的品种发生晚期花比率高、数量多;不同年际间比较,以在开花幼果期气候或病虫等灾害较重的年份其发生率高、数量多;不同树势比较,以树势强且树体贮藏营养丰富的植株发生率高、数量多。  结论  梨晚期花发生时间与发生部位分别以果实迅速膨大期和当年抽生的果台副梢占比大;花序轴较长、花朵着生间距大、花柄长、花托小,开花顺序与正常花相反;具有一定的结果能力,早期发生于果台副梢上的所结的果能正常成熟,对开展灾害性产量损失补救及果实熟期调节具有较大的潜在研发利用前景;大量促生的措施应以丰富树体营养为基础,应用环境胁迫刺激为诱导。
利用芥菜转录组信息挖掘SSR标记及用于种质分析
李永平, 张双照, 薛珠政, 温庆放
2020, 35(2): 169-177. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.007
摘要:
  目的  为开发高效的芥菜Brassicajuncea.分子标记。  方法  本研究通过对芥菜转录组测序的信息搜索SSR位点并分析其分布特点,应用Primer 3.0软件设计SSR引物,随机选择 50 对引物扩增44 份芥菜种质,检测其多态性。  结果  芥菜转录组测序共获得55 636条unigene,全部序列有48 193 376 bp;有7 834条unigene包含SSR的序列,从中鉴定出9 526个SSR位点,其中有1 371条序列包含1个以上SSR,复合SSR有572个,SSR发生频率为14.08%。优势重复基序为三核苷酸和二核苷酸,分别占总SSR的51.12%和41.91%。二核苷酸重复基元中以AG/CT为优势重复基元,占总位点的34.74%,三核苷酸重复基元以AAG/CTT为主,占总位点的18.30%。共设计出21 282对SSR引物,随机选择 50 对引物进行 PCR 扩增,其中41对扩增出清晰可重复的预期条带,17对(占34%)在 44 份芥菜种质中表现出多态性。应用UPGMA得到将44份供试材料分为4大类聚类图,可准确地体现了芥菜种质材料的关系。  结论  根据芥菜转录组数据能开发出类型丰富、效率较高的SSR标记,为芥菜亲缘关系分析和遗传图谱构建等提供更可靠的标记。
低温冷藏对大马士革玫瑰花水香气成分的影响
李程勋, 李爱萍, 徐晓俞, 郑开斌
2020, 35(2): 178-186. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.008
摘要:
  目的  探讨低温冷藏对大马士革玫瑰鲜花花水香气成分的影响,为大马士革玫瑰鲜花贮藏提供可行的方法依据。  方法  采用水蒸气蒸馏法提取玫瑰花花水,依次收集不同时段的蒸馏液。采用固相微萃取技术取样,气相色谱-质谱联用技术(GC-MS)分析,对各蒸馏液中的香气成分进行鉴定和定量分析。  结果  低温冷藏的大马士革玫瑰花和大马士革玫瑰鲜花花水都具有玫瑰特征香气,二者在各个收集时段各类化合物的分布上差异不大。苯乙醇、香茅醇、橙花醇和香叶醇是玫瑰花标志性香气成分,低温冷藏对花水成分中的苯乙醇和香茅醇影响不大,可能使香叶醇转化成了橙花醇。低温冷藏会减少花水中萜烯类成分的数量和酮类化合物甲基庚烯酮的相对含量,增加柠檬醛的相对含量,增加了花水的香气品质但影响花水的储藏时间。低温冷藏对花水酯类、酚类等其他成分的影响较小。  结论  低温冷藏处理对大马士革玫瑰花水的香气成分影响不大,可作为大马士革玫瑰鲜花的适宜贮藏方法。
植物保护
辣椒脉斑驳病毒湖南分离物全基因组序列测定及分子特征
谭汝晴, 罗香文, 卜姗, 张宇, 张松柏, 张德咏, 刘勇
2020, 35(2): 187-191. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.009
摘要:
  目的  辣椒脉斑驳病毒(Chilli veinal mottle virus,ChiVMV)是东南亚茄科作物主产地主要病毒种类之一,严重危害辣椒等茄科作物的生产。测定ChiVMV的全基因组序列,分析其分子特征,可以明确该病毒的适应性进化以及对我国辣椒等茄科作物的潜在威胁提供科学基础。  方法  以湖南疑似感染ChiVMV辣椒为样本,采用small RNA高通量测序结合RT-PCR测定病毒全基因组序列,利用Mega、RDP及DnaSP等生物学软件分析其分子特征。  结果  ChiVMV湖南分离物全长基因组序列为9 704 nt(不包含3'-A尾),与其他分离物的序列同源性为 84% ~ 94 %。系统发育分析表明,我国的ChiVMV聚类为一个亚簇,与其他国家和地区分离物不存在重组事件。基因的替换指数R=3.29,替换碱基类型主要是 C/T替换。  结论  碱基替换突变可能是ChiVMV湖南分离物适应性进化的主要因素。
不同栽培模式对冬作马铃薯根际土壤真菌多样性的影响
杨鑫, 樊吴静, 李丽淑, 何虎翼, 唐洲萍
2020, 35(2): 192-199. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.010
摘要:
  目的  从土壤微生态角度研究不同覆盖栽培模式对冬作马铃薯根际土壤真菌多样性的影响,旨在为广西冬作马铃薯生产探索最佳栽培模式。  方法  采用ⅠlluminaMiseq高通量测序技术对马铃薯在黑地膜覆盖栽培、稻草覆盖栽培和常规栽培(对照)3种处理条件下的马铃薯全生育期根际土壤真菌群落进行多样性分析。  结果  黑地膜覆盖栽培的根际土壤真菌多样性指数最高,其中黑地膜覆盖栽培Simpson指数与稻草覆盖栽培差异达显著水平(P<0.05);不同处理优势菌株种类和相对丰度随着马铃薯生育进程呈现不同变化规律,子囊菌门均为最优势真菌门,其中黑地膜覆盖栽培子囊菌门相对丰度最高,3种栽培模式的优势菌属分别为头束霉属、田头菇属、被孢霉属;在马铃薯生长后期,黑地膜覆盖栽培处理的根际土壤中被孢霉菌、头束霉属、粉红粘帚霉属、枝顶孢属的相对丰度比常规栽培处理的高,稻草覆盖栽培处理镰孢菌相对丰度较其他两个处理的更低。  结论  黑地膜覆盖栽培处理的根际土壤真菌群落结构和多样性比稻草覆盖栽培和常规栽培处理更加优化和丰富,有利于土壤中有机质的分解转化和有益微生物的生长繁殖,可为马铃薯生长发育提供充足的养分条件和稳定的根际微生态环境;稻草覆盖栽培可以缓解镰孢菌引起的马铃薯土传病害。
资源与环境科学
喀斯特山地不同混农林模式的土壤入渗特征及模拟
何方燕, 熊康宁, 朱大运, 张仕豪, 张紧紧, 伏园园
2020, 35(2): 200-209. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.011
摘要:
  目的  明确喀斯特山地混农林模式的土壤入渗特征及混农林业对土壤入渗的影响。  方法  通过田间试验,以单作经济林模式为对照,对林药、林粮、林草模式的入渗特征及其影响因子进行分析,并用4种常用的入渗模型对其过程进行拟合。  结果  ① 3种混农林模式的初始入渗率、稳定入渗率、平均入渗率及入渗总量总体优于对照,并随土层的增加而降低;依据入渗过程曲线,将入渗过程按入渗历时(t)分为3个阶段:迅速降低阶段(t≤10 min)、缓慢降低阶段(10 min<t≤40 min)和趋于稳定阶段(t>40 mim)。② 从各模式综合得分来看,林药模式(0.405)得分最高,入渗能力最好,其次是林草模式(0.357),林粮模式(0.209) 尽管优于对照(0.175),但与对照差异较小,表明林药模式与林草模式的保水固土效应比林粮模式更佳。③ 土壤入渗性能与理化性质的相关性分析显示:土壤容重、总孔隙度、非毛管孔隙度分别与入渗性能呈极显著负相关(P<0.01)、极显著正相关(P<0.01)、显著正相关(P<0.05),是影响土壤入渗性能的主导因子。④ 从R2的均值来看,Philip模型(0.783)、Kostiakov模型(0.942)对各模式的拟合效果较差,而Horton模型(0.977)与通用经验模型(0.976)拟合效果较好。  结论  各混农林模式通过影响土壤孔隙度及容重改善土壤入渗,但改善效果有差异,其中林药模式对土壤入渗的影响最大,入渗能力最强,林草模式次之,其入渗过程可用Horton模型及通用经验模型进行描述。
食品科学
基于DPPH法的茶叶儿茶素类抗氧化谱效关系研究
林清霞, 王丽丽, 杨军国, 宋振硕, 陈林
2020, 35(2): 210-216. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.012
摘要:
  目的  研究茶叶儿茶素HPLC指纹图谱与其自由基清除活性的关系。  方法  采用70%甲醇对绿茶、白茶、闽北乌龙、闽南乌龙、红茶5类共25批次样本进行提取;以福林酚法测定总酚含量;以1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法研究自由基清除活性;同时通过高效液相色谱法(HPLC)获取指纹图谱数据并对所获取的指纹图谱数据进行主成分分析;采用偏最小二乘回归分析研究HPLC指纹图谱与DPPH清除活性的谱效关系,结合皮尔逊(Pearson)相关性分析对偏最小二乘回归模型进行验证。  结果  获取25批次样本的HPLC指纹图谱,确定了8个儿茶素类化合物,成功构建了偏最小二乘回归方程,其决定系数R2=0.900 9。结果表明表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)与DPPH清除力相关性最强,均呈极显著正相关;没食子酸(GA)与DPPH清除力呈负相关。Pearson相关性分析结果与偏最小二乘回归模型结果基本一致。  结论  本研究通过HPLC指纹图谱信息可预测抗氧化活性。
低共熔溶液提取铁观音茶多酚工艺的响应面法优化
阮怿航, 吴亮宇, 鲁静, 黄秀红, 刘丽辰, 林金科
2020, 35(2): 217-225. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.013
摘要:
  目的  探索一种绿色、环保、安全、高效的铁观音茶多酚提取新方法,为茶多酚绿色提取提供新的技术参考。  方法  以铁观音成品茶为原料,采用新型绿色溶剂——低共熔溶液提取茶多酚;首先筛选出最优的低共熔溶液提取体系,然后在单因素试验的基础上,通过响应面法优化,研究时间、温度、溶液含水率对提取率的影响,得出最佳提取条件并分析其主要成分;最后通过测定DPPH自由基清除率分析茶多酚的抗氧化能力。  结果  筛选出最适的茶多酚低共熔溶液提取体系为:乳酸-甜菜碱,其次得到最佳单因素提取条件为提取时间40 min、提取温度60℃、含水率30%、摩尔比2 1、固液比1 40(g : mL);响应面优化分析得到最佳提取条件为:时间46.79 min、温度62.48℃、溶液含水率32.15%,在此条件下茶多酚提取率为15.42%。通过高效液相色谱分析茶多酚组分,其中没食子酸含量占1.40%,儿茶素类物质占84.99%,其他组分占13.61%。低共熔溶液法提取的茶多酚DPPH自由基半清除浓度(IC50)值73.89 μg·mL−1,比抗坏血酸提高了37.80%。  结论  采用响应面法优化得出的低共熔溶液提取茶多酚最佳工艺条件,可有效提高铁观音茶多酚提取率。
竹屑制备天然防腐剂的工艺优化及抑菌性能研究
胡永乐, 张传海, 张媛, 尤永芳, 黄薇, 贾小丽
2020, 35(2): 226-234. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.014
摘要:
  目的  为研究竹屑制备天然防腐剂的最优工艺并探讨其抑菌性能。  方法  以竹屑为原料,采用乙酸乙酯回流法,在单因素试验基础上,应用响应面法优化天然防腐剂制备条件,并考察其抑菌活性。  结果  竹屑制备天然防腐剂的最佳工艺条件为超声功率300 W、提取温度89℃、液料比20 1、提取时间2 h。在此条件下,所得提取物对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和黑曲霉的抑菌效果达到最强,抑菌圈直径分别为:9.33、15.67、10.00、6.67 mm,最低抑菌浓度分别为:0.025 00、0.012 50、0.050 00和0.100 00 g·mL−1,竹屑天然防腐剂得率为4.77%。  结论  响应面法优化工艺制备的天然防腐剂对4种供试菌抑菌效果良好,制备工艺可行性高。该工艺可为竹废弃物的加工再利用提供参考。
数字农业
基于物联网的害虫智能监测系统设计与实现
邱荣洲, 赵健, 池美香, 梁勇, 陈世雄, 翁启勇
2020, 35(2): 235-242. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2020.02.015
摘要:
  目的  针对传统害虫监测手段存在时耗长、人工成本高、数据质量不高等问题,将性诱捕技术与物联网技术相结合,开发基于物联网的害虫智能监测系统,实现对目标害虫的自动计数。  方法  应用诱芯与高压电网相结合进行害虫诱捕,采用红外传感器进行害虫计数,通过4G网络进行数据传输。基于.net平台开发害虫监测Web管理网站、害虫监测APP、数字植保微信公众号等配套软件系统,用户可以通过电脑、手机APP、微信等多终端远程浏览查询数据。  结果  以蔬菜重要害虫斜纹夜蛾为例,通过在厦门同安、三明尤溪的蔬菜基地的田间试验结果显示,厦门同安试验点的诱捕效果为276.14%,自动计数准确率为93.52%;三明尤溪试验点诱捕效果为162.60%,自动计数准确率为81.59%,表明该自动监测系统的害虫诱捕率和识别准确率均较高。  结论  开发的害虫智能监测系统实现了害虫测报的自动化和智能化,提高了害虫监测的效率,在害虫预测预报中具有广阔的应用前景。